FR3091632A1 - Procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur comprenant plusieurs transducteurs - Google Patents

Abstract

Procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur comprenant plusieurs transducteurs Le procédé de détermination permet de déterminer un filtre de phase pour un système de génération de vibrations (2) comprenant un premier transducteur (16) pour la conversion d’un premier signal électrique et un deuxième transducteur (18) pour la conversion d’un deuxième signal électrique, le procédé comprenant : - la réalisation, pour au moins une position de perception (P1), d’une pluralité de mesures spectrales d’une grandeur caractéristique des vibrations générées à cette position de perception (P1) en fonction de la fréquence, chaque mesure spectrale étant réalisée pour une valeur de déphasage respective entre le premier signal électrique (S1) et le deuxième signal électrique (S2), et - la détermination d’un filtre de phase à partir des mesures spectrales réalisées, en sélectionnant pour chaque fréquence une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales. Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Titulaire(s) : PARROT FAURECIA AUTOMOTIVE SAS Société par actions simplifiée (SAS).

Mandataire(s) : Lavoix.

FR 3 091 632 - A1

©) Procédé de détermination d'un filtre de phase pour un utilisateur comprenant plusieurs transducteurs.

©) Procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur comprenant plusieurs transducteurs

Le procédé de détermination permet de déterminer un filtre de phase pour un système de génération de vibrations (2) comprenant un premier transducteur (16) pour la conversion d’un premier signal électrique et un deuxième transducteur (18) pour la conversion d’un deuxième signal électrique, le procédé comprenant :

- la réalisation, pour au moins une position de perception (P1), d’une pluralité de mesures spectrales d’une grandeur caractéristique des vibrations générées à cette position de perception (P1) en fonction de la fréquence, chaque mesure spectrale étant réalisée pour une valeur de déphasage respective entre le premier signal électrique (S1 ) et le deuxième signal électrique (S2), et la détermination d’un filtre de phase à partir des mesures spectrales réalisées, en sélectionnant pour chaque fréquence une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales.

Figure pour l'abrégé: Figure 1 un système de génération de vibrations perceptibles par

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Description

Titre de l'invention : Procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur comprenant plusieurs transducteurs

[0001] La présente invention concerne le domaine de la génération de vibrations perceptibles par un utilisateur à l’un d’un système de génération de vibration multicanal.

[0002] Par « multicanal », on entend que des vibrations sont générées en des points distincts par des transducteurs distincts à partir de signaux électriques respectifs reçus par les transducteurs, les vibrations générées par les différents transducteurs étant perceptibles par un utilisateur en un même point de perception.

[0003] Un exemple de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur est la reproduction de sons (i.e. de vibrations d’un gaz, en particulier l’air, perceptibles par l’ouïe de l’utilisateur) à l’aide d’un système stéréophonique, i.e. un système de reproduction de sons à deux canaux, chaque canal fournissant un signal audio électrique respectif, et au moins une paire de transducteurs électroacoustiques (ou haut-parleurs) dont les deux transducteurs électroacoustiques reçoivent chacun respectivement un des deux signaux audio électriques, afin de reproduire une image sonore avec un rendu spatial, i.e. une reconstitution de la répartition dans l’espace des sources sonores.

[0004] Lorsqu’un auditeur se situe à équidistance des deux transducteurs électroacoustiques, l’auditeur perçoit les sons émis par les deux transducteurs électroacoustiques en même temps, ce qui permet à l’auditeur de percevoir le rendu spatial.

[0005] Cependant, l’auditeur ne se situe généralement pas à équidistance des deux transducteurs électroacoustiques.

[0006] C’est le cas par exemple dans les véhicules automobiles, dans lesquelles les deux transducteurs électroacoustiques sont généralement situés de chaque côté du véhicule automobile, les sièges étant décalés latéralement par rapport à l’axe longitudinal central du véhicule et chaque passager étant donc plus proche d’un transducteur électroacoustique que de l’autre transducteur électroacoustique.

[0007] Il en résulte que les sons produits par les deux transducteurs électroacoustiques parviennent à l’auditeur avec un décalage temporel entre les sons produits par un transducteur électroacoustique et les sons produits par l’autre transducteur électroacoustique.

[0008] Ceci entraîne un déphasage des sons produits par les transducteurs électroacoustiques et parvenant à l’auditeur situé à la position d’écoute décentrée, ce déphasage étant fonction de la fréquence.

[0009] Ce déphasage peut générer des effets indésirables perceptibles par l’auditeur.

[0010] Pour éviter ou limiter ces effets indésirables, une solution possible est de retarder les signaux envoyés au transducteur électroacoustique le plus proche de l’auditeur, afin que les sons générés par les deux transducteurs électroacoustiques arrivent sensiblement en phase à l’auditeur.

[0011] Cependant, l’application d’un simple retard n’est pas toujours satisfaisante. En outre, lorsqu’il existe plusieurs positions d’écoute distinctes, comme c’est le cas par exemple dans un véhicule automobile, l’application d’un retard peut améliorer l’écoute à une position d’écoute mais dégrader l’écoute à une autre position d’écoute.

[0012] US033092A1 divulgue l’application d’un déphasage P à deux canaux d’un système stéréophonique en répartissant le déphasage P entre les deux canaux, i.e. en appliquant un déphasage P/2 à un canal et un déphasage -P/2 à l’autre canal.

[0013] FR2865096A1 divulgue la détermination d’un filtre de phase du type fonction de transfert relative de tête (ou HRTF pour « Head Relative Transfer Function » en anglais) à partir de mesure réalisée in-situ dans un véhicule.

[0014] Un des buts de l’invention est de proposer un procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations à plusieurs transducteurs, la filtre de phase permettant d’améliorer la perception des vibrations.

[0015] A cet effet, l’invention propose un procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur comprenant une source de signaux configurée pour délivrer un premier signal électrique et un deuxième signal électrique, et une paire de transducteurs comprenant un premier transducteur pour la conversion du premier signal électrique en vibrations perceptibles par un utilisateur et un deuxième transducteur pour la conversion du deuxième signal électrique en vibrations perceptibles par un utilisateur, le filtre de phase étant prévu pour introduire un déphasage relatif entre le premier signal électrique et le deuxième signal électrique, le procédé comprenant :

[0016] - la réalisation, pour au moins une position de perception déterminée, d’une pluralité de mesures spectrales d’une grandeur caractéristique des vibrations générées à cette position de perception en fonction de la fréquence, chaque mesure spectrale étant réalisée pour une valeur de déphasage respective entre le premier signal électrique et le deuxième signal électrique, et

[0017] - la détermination d’un filtre de phase à partir des mesures spectrales réalisées, en sélectionnant pour chaque fréquence une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales.

[0018] La réalisation de mesures spectrales d’une grandeur caractéristique des vibrations pour plusieurs valeurs de déphasage permet de déterminer un filtre de phase en sélectionnant, pour chaque fréquence, une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasages utilisées pour réaliser la mesure, en fonction des résultats des mesures spectrales. Ceci permet par exemple d’améliorer le rendu spatial de l’image sonore reproduite par un système stéréophonique et perçue par les auditeurs.

[0019] Selon des modes de mise en œuvre particuliers, le procédé de détermination d’un filtre de phase comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

[0020] - l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation d’exactement deux mesures spectrales ;

[0021] - les valeurs de déphasage utilisées pour les deux mesures spectrales sont 0 et π ;

[0022] - le procédé de détermination comprend la réalisation de mesures spectrales pour deux positions de perception distinctes et la détermination des valeurs que prend le filtre de phase en fonction de la fréquence selon un ou plusieurs des critères suivants : la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation, de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception; la valeur 0 pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution, de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception; la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation, de la grandeur caractéristique pour une position de perception sans modifier la grandeur caractéristique pour l’autre position de perception de manière sensible ; et/ou la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque pour une position d’écoute une augmentation supérieure à un seuil d’augmentation, par exemple + 3dB, de la grandeur caractéristique tout en provoquant pour l’autre position de perception une diminution inférieure à un seuil de diminution, par exemple à - 3dB, de la grandeur caractéristique ;

[0023] - le procédé de détermination la réalisation de mesures spectrales pour deux positions de perception distinctes et la détermination des valeurs que prend le filtre de phase en fonction de la fréquence selon un ou plusieurs des critères suivants : la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception ; la valeur 0 pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception ; la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution, de la grandeur caractéristique pour une position de perception sans modifier la grandeur caractéristique pour l’autre position de perception de manière sensible ; et/ou la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque pour une position d’écoute une diminution supérieure à un seuil de diminution, par exemple - 3dB, de la grandeur caractéristique tout en provoquant pour l’autre position de perception une augmentation inférieure à un seuil d’augmentation, par exemple + 3dB, de la grandeur caractéristique ;

[0024] - la valeur de la différence de phase entre deux transducteurs est choisie égale à la valeur de + π/2 ou - π/2 pour chaque fréquence pour laquelle aucun des critères précités n’est applicable ;

[0025] - le filtre de phase est déterminé en prenant un déphasage de π pour les fréquences pour lesquelles un déphasage de π provoque une augmentation, respectivement une diminution, de la grandeur caractéristique, un déphasage nul pour les fréquences pour lesquelles un déphasage de π provoque une diminution, respectivement une augmentation, de la grandeur caractéristique, et un déphasage nul pour les autres fréquences ;

[0026] - les mesures spectrales sont réalisées pour chaque position de perception avec une série de valeurs de déphasage avec un intervalle régulier entre les valeurs de déphasage ;

[0027] - les mesures spectrales sont réalisées successivement en faisant varier le déphasage de manière incrémentale entre les mesures spectrales successives ;

[0028] - l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation de N mesures pour chaque position de perception, avec un intervalle de 2π/Ν entre les valeurs de déphasage, N étant un nombre réel ;

[0029] - la détermination du filtre de phase comprend la détermination du premier filtre de phase, et le déroulement et/ou le lissage du premier filtre de phase ;

[0030] - l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation de mesures spectrales pour plusieurs positions de perception distinctes, et l’étape de détermination du filtre de phase comprend la détermination d’un filtre de phase comme une moyenne de filtres de phase associés aux différentes positions de perception ;

[0031] - l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation de mesures spectrales pour plusieurs positions de perception distinctes, et l’étape de détermination comprend la détermination d’un filtre de phase à partir de la moyenne des mesures spectrales associées aux différentes positions de perception ;

[0032] - la grandeur caractéristique est l’amplitude des vibrations ;

[0033] - les vibrations sont des vibrations sonores, le premier transducteur et le deuxième transducteur étant des transducteurs électroacoustiques ; et

[0034] - les vibrations sont des vibrations mécaniques d’un solide perceptibles au toucher et/ ou propres à générer des ondes acoustiques du fait des vibrations du solide.

[0035] L’invention concerne aussi un procédé de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur à l’aide d’un système de génération de vibrations comprenant une source de signaux électriques pour fournir un premier signal électrique et un deuxième signal électrique, un module de filtrage configuré pour le déphasage relatif du premier signal électrique et du deuxième signal électrique en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que défini ci-dessus, et la génération des vibrations via au moins une paire de transducteurs comprenant un premier transducteur et un deuxième transducteur convertissant en vibrations respectivement le premier signal électrique et le deuxième signal électrique déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage.

[0036] L’invention concerne aussi un procédé de reproduction de sons à l’aide d’un système stéréophonique comprenant une source de signaux configurée pour fournir un premier signal audio et un deuxième signal audio, un module de filtrage configuré pour le déphasage relatif du premier signal audio et du deuxième signal audio en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que défini cidessus, et la diffusion du premier signal audio et du deuxième signal audio filtrés par le filtre de phase via un ensemble de diffusion comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques comprenant un premier transducteur électroacoustique et un deuxième transducteur électroacoustique diffusant respectivement le premier signal audio et le deuxième signal audio déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage.

[0037] L’invention concerne en outre un module de filtrage pour un système de génération de vibrations, en particulier un système stéréophonique, le module de filtrage étant configuré pour mettre en œuvre un filtre de phase obtenu par un procédé de détermination tel que défini ci-dessus.

[0038] L’invention concerne aussi système de génération de vibrations comprenant une source de signaux électriques pour fournir un premier signal électrique et d’un deuxième signal électrique, un module de filtrage configuré pour mettre en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que défini ci-dessus, et configuré pour introduire un déphasage relatif entre le premier signal audio et le deuxième signal audio, et au moins une paire de transducteurs comprenant un premier transducteur et un deuxième transducteur recevant respectivement le premier signal électrique et le deuxième signal électrique déphasés l’un par rapport à l’autre par le filtre de phase.

[0039] L’invention concerne aussi un système stéréophonique comprenant une source de signaux configurée pour fournir un premier signal audio électrique et un deuxième signal audio électrique, un module de filtrage configuré pour le déphasage relatif du premier signal audio et du deuxième signal audio en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que défini ci-dessus, et la diffusion du premier signal audio et du deuxième signal audio filtrés par module de filtrage via un ensemble de diffusion comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques comprenant un premier transducteur électroacoustique et un deuxième transducteur électroacoustique diffusant respectivement le premier signal audio et le deuxième signal audio déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage.

[0040] L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

[0041] - [fig.l] la Figure 1 est une vue schématique d’un système stéréophonique pour la reproduction de sons et d’un ensemble de détermination d’un filtre de phase du système stéréophonique ;

[0042] - [fig.2] la Figure 2 représente un graphique illustrant deux mesures spectrales de pression acoustique en fonction de la fréquence, réalisées à une position d’écoute et pour deux valeurs de déphasages différentes entre les deux signaux audio générés par le système stéréophonique ;

[0043] - [fig.3] la Figure 3 est un graphique illustrant la variation de pression acoustique en opposition de phase en fonction de la fréquence, déterminée par différence entre les deux mesures illustrées sur le graphique de la Figure 2 ;

[0044] - [fig.4] la Figure 4 est un graphique illustrant un filtre de phase déterminé à partir des mesures illustrés sur le graphique de la Figure 2 ;

[0045] - [fig.5] la Figure 5 est un graphique illustrant un filtre de phase obtenu par lissage du filtre de phase de la Figure 4 ;

[0046] - [fig.6] la Figure 6 est un graphique illustrant des mesures spectrales de pression acoustique en fonction de la fréquence, réalisées à une position d’écoute et pour une pluralité de valeurs de déphasage différentes ;

[0047] - [fig.7] la Figure 7 est un graphique illustrant la variation de pression acoustique en fonction de la fréquence et par rapport à un déphasage nul, pour chaque valeur de déphasage non nul, chaque variation de pression acoustique étant déterminée à partir des courbes du graphique de la Figure 6;

[0048] - [fig.8] la Figure 8 est un graphique illustrant un filtre de phase déterminé à partir des mesures illustrées sur le graphique de la Figure 6 ;

[0049] - [fig.9] la Figure 9 est un graphique illustrant un filtre de phase obtenu par déroulage du filtre de phase de la Figure 8;

[0050] - [fig. 10] la Figure 10 est un graphique illustrant un filtre de phase obtenu par lissage du filtre de phase de la Figure 9 ;

[0051] - [fig. 11] la Figure 11 est un graphique analogue à celui de la Figure 8 illustrant deux filtres de phase déterminés pour deux positions d’écoute distinctes ;

[0052] - [fig. 12] la Figure 12 est un graphique analogue illustrant un filtre de phase obtenu comme la moyenne des deux filtres de phase de la Figure 11 ;

[0053] - [fig. 13] la Figure 13 est un graphique illustrant un filtre de phase obtenu par déroulage du filtre de phase de la Figure 12 ;

[0054] - [fig. 14] la Figure 14 est un graphique illustrant un filtre de phase obtenu par lissage du filtre de phase de la Figure 13 ;

[0055] - [fig. 15] la Figure 15 est une vue schématique d’un système de génération de sons à panneau acoustique ; et

[0056] - [fig. 16] la Figure 16 est une vue schématique d’un système à retour haptique.

[0057] L’invention se rapporte de manière générale à la génération de vibrations perceptibles par un utilisateur à l’aide d’un système de génération de vibrations configuré pour générer séparément des vibrations simultanément à partir de plusieurs signaux électriques distincts, chaque signal électrique étant converti en vibrations par un transducteur respectif.

[0058] Les vibrations générées sont par exemple des vibrations acoustiques (ou sons) perceptibles par l’ouïe d’un utilisateur, ou des vibrations mécaniques d’un solide perceptibles au toucher par un utilisateur.

[0059] Un système de génération de vibrations est par exemple un système stéréophonique configuré pour générer des sons perceptibles par un utilisateur.

[0060] Un exemple de réalisation appliqué à un système stéréophonique va maintenant être décrit pour illustrer l’invention.

[0061] Le système stéréophonique 2 illustré sur la Figure 1 comprend une source de signal électrique 4 configurée pour fournir un premier signal audio S1 à un premier canal 6 et un deuxième signal audio S2 à un deuxième canal 8, à partir d’un fichier audio ou d’un flux audio.

[0062] Un signal électrique audio est un signal électrique représentatif de sons et propre être converti en sons par un transducteur électroacoustique.

[0063] Un fichier audio est par exemple enregistré sur un support de données (mémoire informatique, CD-Rom...). Le fichier audio est par exemple lu par la source audio 4.

[0064] Un flux audio est par exemple reçu par la source audio 4 par l’intermédiaire d’un réseau de communication, par exemple le réseau Internet ou un réseau de télécommunication sans fil. La génération de signaux audio à partir d’un flux audio est généralement nommée lecture en flux (ou « streaming » en anglais).

[0065] Le premier canal 6 et le deuxième canal 8 du système stéréophonique 2 sont configurés pour la transmission des signaux audio SI, S2 à des transducteurs électroacoustiques prévus pour convertir ces signaux audio SI, S2 en sons.

[0066] Le système stéréophonique 2 comprend un module de filtrage configuré pour filtrer le premier signal audio SI et/ou le deuxième signal audio S2 de manière à les déphaser l’un par rapport à l’autre, le déphasage relatif introduit entre le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2 étant fonction de la fréquence, pour améliorer la reproduction sonore diffusée par le système stéréophonique 2.

[0067] Le module de filtrage 10 est disposé sur le premier canal 6 et/ou le deuxième canal 8 pour filtrer le premier signal audio S1 et/ou le deuxième signal audio S2 pour in troduire un déphasage de l’un par rapport à l’autre, le déphasage relatif étant fonction de la fréquence.

[0068] Le système stéréophonique 2 comprend un ensemble de diffusion 12 comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques 14, chaque paire de transducteurs électroacoustiques 14 -parleurs comprenant un premier transducteur électroacoustique 16 relié au premier canal 6 pour la conversion du premier signal audio SI en sons et un deuxième transducteur électroacoustique 18 relié au deuxième canal 8 pour la conversion du deuxième signal audio S2 en sons.

[0069] Le premier transducteur électroacoustique 16 et le deuxième transducteur électroacoustique 18 reçoivent respectivement le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2 après déphasage par le module de filtrage 10.

[0070] Le système stéréophonique 2 est associé à au moins une position d’écoute PI, P2 décentrée (ou décalée) par rapport à une ligne centrale L dont chaque point est équidistant du premier transducteur électroacoustique 16 et du deuxième transducteur électroacoustique 18 de la paire de transducteurs électroacoustiques 14.

[0071] Chaque position d’écoute PI, P2 décentrée est plus proche d’un parmi le premier transducteur électroacoustique 16 et le deuxième transducteur électroacoustique 18 que de l’autre.

[0072] Le système stéréophonique 2 est par exemple situé dans un véhicule 20 automobile, le premier transducteur électroacoustique 16 et le deuxième transducteur électroacoustique 18 de chaque paire de transducteurs électroacoustiques 14 étant situés de part et d’autre du véhicule 20, une position d’écoute PI correspondant par exemple à la place du conducteur et l’autre position d’écoute P2 correspondant par exemple à la place du passager avant.

[0073] Un ensemble de détermination 24 d’un filtre de phase comprend un dispositif de mesure 26 configuré pour mesurer les sons perçus à au moins une position d’écoute, par exemple à la position d’écoute PI ou à chacun des deux positions d’écoute PI, P2.

[0074] Le dispositif de mesure 26 comprend au moins un capteur de son 28, 30, par exemple un microphone, et un module de détermination 32 configuré pour déterminer un filtre de phase à partir de signaux de mesure fournis par chaque capteur de son 28, 30 lors de la reproduction de sons par le système stéréophonique 2.

[0075] Le dispositif de mesure 26 est configuré pour réaliser les mesures spectrales in-situ, i.e. dans la configuration d’utilisation du système stéréophonique 2, ici dans le véhicule 20 avec l’aménagement intérieur du véhicule (planche de bord, console centrale, ciel de pavillon, sièges, habillages de porte...)

[0076] Le dispositif de mesure 26 est configuré pour réaliser des mesures spectrales de la pression acoustique à chaque position d’écoute PI, P2 considérée.

[0077] Une mesure spectrale de la pression acoustique consiste à émettre un son et à mesurer la pression acoustique à chaque position d’écoute PI, P2 considérée en fonction de la fréquence. Le terme « spectral » signifie que la pression acoustique est déterminée pour chaque fréquence.

[0078] En particulier, le module de détermination 32 est configuré pour analyser les signaux de mesure fournis par chaque capteur de son 28, 30 lors de la diffusion d’un son pour en extraire une mesure spectrale.

[0079] En option, le module de détermination 32 est configuré pour fournir à la source 4 les fichiers audio ou les flux audio des signaux audio à diffuser pendant le procédé de détermination de la fonction de transfert du filtre de phase 10.

[0080] Les signaux audio utilisés pour réaliser des mesures spectrales de la pression acoustique sont de préférence des signaux large bande, i.e. des signaux contenant des fréquences sur une bande de fréquence étendue, par exemple du bruit rose (ou « pink noise » en anglais). Le bruit rose est un signal aléatoire dont la densité spectrale est constante par bande d'octave.

[0081] Dans un exemple de réalisation, les signaux audio utilisés sont obtenus à partir d’un même signal mono, avec un application déphasage relatif entre les deux canaux 6, 8.

[0082] L’ensemble de détermination 24 permet de mettre en œuvre un procédé de détermination d’un filtre de phase pouvant être mise en œuvre par le module de filtrage 10 dans le but d’améliorer le rendu spatial d’enregistrements sonores reproduits par le système stéréophonique 2 lors de l’utilisation de ce dernier.

[0083] Le procédé de détermination d’un filtre de phase comprend une étape de réalisation, pour au moins une position d’écoute PI, P2 déterminée, d’une pluralité de mesures spectrales, en envoyant un premier signal audio SI au premier transducteur électroacoustique 16 et un deuxième signal audio S2 au deuxième transducteur électroacoustique 18, l’un du premier signal audio SI et du deuxième signal audio S2 étant obtenu par déphasage de l’autre ou correspondant au premier signal audio SI déphasé, chaque mesure spectrale étant réalisée pour un déphasage respectif entre le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2.

[0084] Lors de chaque mesure spectrale, le déphasage entre le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2 est prédéterminé. Il peut s’agir du même déphasage appliqué à toutes les fréquences ou d’un déphasage qui est fonction de la fréquence.

[0085] Le déphasage relatif peut être obtenu en appliquant un déphasage à un seul parmi le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2 ou en répartissant le déphasage entre le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2 .

[0086] Au moins une des mesures spectrales est réalisée avec un déphasage non nul.

[0087] L’étape de réalisation de mesures spectrales est effectuée dans une phase de calibration du système stéréophonique 2, dans laquelle le filtre de phase du module de filtrage 10 n’est pas encore déterminé.

[0088] Le procédé de détermination comprend la détermination d’un filtre de phase en fonction des mesures spectrales réalisées à l’étape de réalisation de mesures spectrales, en sélectionnant pour chaque fréquence une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales.

[0089] Ainsi, les mesures spectrales réalisées pour plusieurs valeurs de déphasage permettent de sélectionner pour chaque fréquence, parmi les valeurs de déphasage utilisée, la valeur de déphasage la plus appropriée.

[0090] Les mesures spectrales sont réalisées in-situ. Cela signifie que les mesures spectrales sont réalisées en utilisant le système stéréophonique 2 pour générer des sons, le système stéréophonique 2 étant dans son environnement d’utilisation, et dans sa configuration d’utilisation, à l’exception du module de filtrage 10 dont le filtre de phase n’est pas encore déterminé.

[0091] Les mesures spectrales in-situ permettent de tenir compte de l’environnement dans lequel les sons sont diffusés, cet environnement influençant la propagation du son et donc le rendu spatial pour chaque position d’écoute.

[0092] Cette influence tient en particulier aux réflexions du son sur les surfaces de l’environnement, par exemple ici sur les surfaces de l’habitacle du véhicule automobile.

[0093] Il est possible de mettre en œuvre le procédé de détermination pour améliorer le rendu spatial en utilisant exactement deux valeurs de déphasage différentes pour réaliser les mesures spectrales, en particulier un déphasage nul et un déphasage de π, ou au moins trois valeurs de déphasage différentes.

[0094] La détermination d’un filtre de phase adapté pour une position d’écoute, ici la position d’écoute PI, avec deux valeurs de déphasage est décrite par la suite en référence aux Figures 2 à 5.

[0095] La Figure 2 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées la pression acoustique (ou amplitude sonore), et sur lequel sont représentés deux courbes, à savoir une première courbe Cl représentant une mesure spectrale effectuée à la position d’écoute PI pour un déphasage nul et une deuxième courbe C2 représentant une mesure spectrale effectuée à la position d’écoute PI pour un déphasage de π. Un déphasage de π est aussi appelé « opposition de phase ».

[0096] Comme visible sur la Figure 2, le déphasage fournissant la pression acoustique la plus élevée pour la position d’écoute PI varie en fonction de la fréquence.

[0097] Sur la Figure 2, cela correspond au fait que pour certaines fréquences, la première courbe Cl est au-dessus de la deuxième courbe C2 (le déphasage nul fournit une pression acoustique plus élevée que le déphasage de π pour ces fréquences) et que pour d’autres fréquences, la deuxième courbe C2 est au-dessus de la première courbe C2 (le déphasage de π fournit une pression acoustique plus élevée que le déphasage nul pour ces fréquences).

[0098] La Ligure 3 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées la pression acoustique, et sur lequel est représentée une courbe de variation de pression acoustique DI correspondant à la différence entre la deuxième courbe C2 et la première courbe Cl du graphique de la Ligure 2 pour chaque fréquence.

[0099] La variation de pression acoustique associée à une valeur de déphasage représente la variation de pression acoustique pour chaque fréquence apportée par cette valeur de déphasage par rapport à un déphasage nul.

[0100] Lorsque la deuxième courbe C2 se situe au-dessus de la première courbe Cl, la courbe différentielle DI se situé au-dessus de zéro, et lorsque la deuxième courbe C2 se situe au-dessous de la première courbe Cl, la courbe différentielle DI se situe audessous de zéro.

[0101] Selon un exemple de mise en œuvre, l’étape de détermination comprend la détermination d’un filtre de phase de manière à maximiser la pression acoustique pour la position d’écoute PI considérée.

[0102] En d’autres termes, cela signifie que le filtre de phase est déterminé en choisissant pour chaque fréquence, parmi les deux valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales, à savoir ici le déphasage nul et le déphasage de π, la valeur de déphasage qui fournit la pression acoustique la plus élevée.

[0103] La Ligure 4 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage, et sur lequel est représentée un filtre de phase El déterminé à partir des mesures illustrés sur la Ligure 2, en choisissant pour chaque fréquence, entre le déphasage nul et le déphasage de π, celui qui maximise la pression acoustique à la position d’écoute PI.

[0104] Ce filtre de phase PI est utilisable par le module de filtrage 10 du système stéréophonique 2 en fonctionnement normal.

[0105] Cependant, un tel filtre de phase PI présente des variations de déphasage abruptes susceptibles de générer des artéfacts susceptibles de détériorer la qualité de reproduction sonore.

[0106] De préférence, la filtre de phase PI est un premier filtre de phase déterminé au cours de l’étape de détermination, et le procédé de détermination comprend une étape de lissage du premier filtre de phase PI, pour obtenir un deuxième filtre de phase.

[0107] Le lissage permet de limiter les variations de déphasage. Le lissage est par exemple un lissage au tiers d’octave.

[0108] La Ligure 5 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage, et sur lequel est représentée un deuxième filtre de phase P2 résultant du lissage au tiers d’octave du premier filtre de phase PI de la Ligure 4.

[0109] Ce deuxième filtre de phase F2 est utilisable par le module de filtrage 10 du système stéréophonique 2 en fonctionnement normal.

[0110] L’application d’un filtre de phase déterminé pour améliorer la reproduction du son à une position d’écoute, ici la position d’écoute PI, est susceptible de détériorer la reproduction du son pour une autre position d’écoute, ici la position d’écoute P2.

[0111] Il est possible de déterminer un filtre de phase réalisant un compromis pour améliorer la reproduction du son pour les deux positions d’écoute, ici les positions d’écoute PI et P2.

[0112] L’étape de réalisation de mesures spectrales est effectuée pour chacune des deux positions d’écoute PI, P2.

[0113] Ensuite, dans un exemple de mise œuvre, le choix du déphasage est déterminé pour chaque fréquence en fonction à la fois du déphasage maximisant la pression acoustique pour chacune des deux positions d’écoute PI, P2 et de la variation de pression acoustique apportée par chaque déphasage pour chacune des deux positions d’écoute PI, P2.

[0114] Par exemple, le choix du déphasage pour chaque fréquence est réalisé en appliquant un ou plusieurs critère(s) parmi les critères suivants :

[0115] la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation de la pression sonore pour chaque position d’écoute (PI, P2) (critère n°l) ;

[0116] la valeur 0 pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution de la pression sonore pour chaque position d’écoute (PI, P2) (critère n°2) ;

[0117] la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation de la pression sonore pour une position d’écoute sans modifier la pression sonore pour l’autre position d’écoute de manière sensible (critère n°3); et/ou

[0118] la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation de la pression sonore pour une position d’écoute supérieure à un seuil d’augmentation, par exemple 3dB, tout en provoquant une diminution de la pression sonore pour l’autre position d’écoute inférieure à un seuil de diminution, par exemple 3dB (critère n°4).

[0119] Il est possible d’appliquer un seul des quatre critères exposés ci-dessus ou plusieurs des quatre critères exposés ci-dessus en combinaison, en particulier deux ou trois critères parmi quatre critères exposés ci-dessus ou les quatre critères exposé ci-dessus.

[0120] Dans un mode de mise en œuvre préféré, l’étape de détermination du filtre de phase comprend l’application des critères n°l et n°2, et en outre l’application du critère n°3.

[0121] Dans le critère n°4, le seuil prédéterminé est par exemple un seuil de - 3 dB, ce qui correspond à une division par deux de la pression acoustique.

[0122] Dans le critère n°3, l’expression « sans diminuer notablement » signifie que la variation de pression acoustique est suffisamment faible pour être difficilement perceptible. Par exemple, la diminution de pression acoustique est inférieure à IdB.

[0123] En option, pour chaque fréquence pour laquelle aucun des critères précités n’est rempli, un déphasage de + π/2 ou de - π/2 entre les signaux audio de SI et de S2 pourra être étudié afin de trouver un compromis satisfaisant.

[0124] Ce cas correspond à une fréquence pour laquelle un déphasage de π augmente la pression acoustique à une parmi les deux positions d’écoute PI, P2 et diminue la pression acoustique à l’autre parmi les deux positions d’écoute PI, P2 de manière notable ou au-delà du seuil prédéterminé.

[0125] En variante, le filtre de phase est choisi comme n’appliquant aucun déphasage.

[0126] La détermination d’un filtre de phase adapté pour une position d’écoute, ici la position d’écoute PI, avec trois valeurs de déphasage ou plus est décrite par la suite, en référence aux Figures 6 à 14.

[0127] Le procédé de détermination est réalisé avec nombre N de valeurs de déphasage différentes utilisées pour effectuer les mesures spectrales de pression acoustique, N étant un entier réel.

[0128] De préférences, les valeurs de déphasage définissent une série de N valeurs de déphasage différentes avec un intervalle régulier ou incrément entre les valeurs de déphasage consécutives de la série.

[0129] De préférence, une des valeurs de déphasage est 0.

[0130] Le procédé de détermination comprend par exemple la réalisation de N mesures spectrales de pression acoustique avec une série de N valeurs de déphasage comprises entre - π et + π, chaque valeur de déphasage de la série étant obtenue en ajoutant un incrément de π/Ν à la valeur de déphasage précédente.

[0131] Dans un exemple de réalisation, les valeurs de déphasage sont : [ -π ; -(N-l) π/Ν ; ... -π/Ν ; 0 ; π/Ν ; ... (Ν-1)π/Ν ]. Dans un autre exemple de réalisation, les valeurs de déphasage sont : [-(Ν-1)π/Ν ; ... -π/Ν ; 0 ; π/Ν ; ... (Ν-1)π/Ν ; π ]

[0132] Les mesures spectrales sont par exemple réalisées successivement avec les valeurs de déphasage, dans le sens croissant ou décroissant. En d’autres termes, les mesures spectrales sont réalisées à partir de la valeur de déphasage -π et en augmentant la valeur de déphasage d’un incrément de π/Ν entre chaque mesure spectrale et la suivante, jusqu’à atteindre la valeur de déphasage +π ou inversement à partir de la valeur de déphasage +π et en diminuant la valeur de déphasage d’un incrément de π/Ν entre chaque mesure spectrale et la suivante, jusqu’à atteindre la valeur de déphasage π.

[0133] Bien entendu, il est possible de réaliser les mesures spectrales dans un ordre différent, ceci n’ayant pas d’influence sur le résultat de la détermination du filtre de phase.

La Ligure 6 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées la pression acoustique, et sur lequel sont représentés des courbes Cl, C2.. .CN, chaque courbe Cl, C2.. .CN représentant une mesure spectrale effectuée à la position d’écoute Pl pour une valeur de déphasage respective parmi la série de valeurs de déphasage.

[0134] La Ligure 7 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées la pression acoustique, et sur lequel sont représentés des courbes de variation D2, D3...DN, chaque courbe de variation D2, D3...DN représentant la différence entre la mesure spectrale réalisée pour une valeur de déphasage non nul et la mesure spectrale réalisée pour la valeur de déphasage nul.

[0135] Selon un exemple de mise en œuvre, l’étape de détermination du filtre de phase comprend la sélection, pour chaque fréquence et parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales, de la valeur déphasage entraînant la pression acoustique la plus forte au point d’écoute considéré, ici le point d’écoute Pl.

[0136] La Ligure 8 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage et sur lequel est représentée le filtre de phase L1 ainsi obtenu.

[0137] Ce filtre de phase L1 est utilisable dans le système stéréophonique 2, plus particulièrement dans le module de filtrage 10.

[0138] Cependant, un tel filtre de phase entraîne des sauts de déphasage importants sur l’ensemble des fréquences, ce qui peut entraîner des artéfacts susceptibles de détériorer la reproduction sonore réalisée par le système stéréophonique 2.

[0139] Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé de détermination comprend la détermination d’un premier filtre de phase, ici le filtre de phaseLl, et le déroulage (ou «unwrapping » en anglais) du premier filtre de phase L1 et/ou le lissage (ou «smoothening » en anglais) du premier filtre de phase L1 pour obtenir un filtre de phase destiné à être mise en œuvre dans module de filtrage 10 du système stéréophonique 2.

[0140] L’opération de déroulage est connue en elle-même consiste à exploiter le fait que le déphasage est exprimé modulo 2π, i.e. qu’une valeur de déphasage X est équivalente à une valeur déphasage X + Μχ2π, M étant un nombre entier naturel.

[0141] L’opération de déroulage comprend la modification de la fonction de transfert pour remplacer une valeur par une autre valeur équivalente pour éviter tout saut supérieur à un seuil de saut prédéterminé, par exemple égal à π.

[0142] La Ligure 9 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage et sur lequel est représentée un deuxième filtre de phase L2 obtenue par déroulage du premier filtre de phase L1 de la Ligure 8.

[0143] Ce deuxième filtre de phase L2 est utilisable comme filtre de phase dans le module de filtrage 10.

[0144] La Figure 10 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage et sur lequel est représentée un troisième filtre de phase F3 obtenue par lissage du deuxième filtre de phase F2 de la Figure 9.

[0145] Ce troisième filtre de phase F3 est utilisable comme filtre de phase dans le module de filtrage 10.

[0146] L’application d’un filtre de phase déterminé pour améliorer la reproduction du son à une position d’écoute, ici la position d’écoute PI, est susceptible de détériorer la reproduction du son pour une autre position d’écoute, ici la position d’écoute P2.

[0147] Il est possible de déterminer un filtre de phase réalisant un compromis satisfaisant pour améliorer la reproduction du son pour les deux positions d’écoute, ici les positions d’écoute PI et P2.

[0148] La Figure 11 est un graphique analogue à celui de la Figure 8 sur lequel sont représentés un filtre de phase de première position FP1 déterminé pour la première position PI et un filtre de phase de deuxième position FP2 déterminé pour la deuxième position P2, chacun du filtre de phase de première position FP1 et du filtre de phase de deuxième position FP2 étant déterminé en sélectionnant, pour chaque fréquence, parmi les valeurs de déphasage utilisées pour les mesures spectrales, la valeur de déphasage procurant la pression acoustique la plus élevée à la position considérée.

[0149] Selon un exemple de mise en œuvre, un filtre de phase est déterminé comme une moyenne du filtre de phase de première position FP1 et du filtre de phase de deuxième position FP2.

[0150] Selon cet exemple de mise en œuvre, pour chaque fréquence f, la valeur du filtre de phase F(f) est choisie comme étant égale à la valeur (FPl(f) + FP2(f))/2.

[0151] Alternativement, le filtre de phase est déterminé à partir de la moyenne des pressions acoustiques aux positions d’écoute considérées, ici PI et P2. Le filtre de phase est alors déterminé en sélectionnant, pour chaque fréquence, parmi les valeurs de déphasage utilisées pour les mesures spectrales, la valeur de déphasage procurant la pression acoustique moyenne la plus élevée aux positions d’écoute considérées.

[0152] On notera que lorsque, pour une fréquence donnée, la différence entre la valeur du filtre de phase de première position FP1 et la valeur du filtre de phase de deuxième position FP2 est supérieure à π, un décalage est nécessaire pour obtenir une valeur moyenne significative.

[0153] La Figure 12 est un graphique illustrant un premier filtre de phase Fl obtenue comme la moyenne du filtre de phase de première position FP1 et de la fonction du filtre de phase de deuxième position FP2 de la Figure 11.

[0154] Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé de détermination comprend la détermination d’un premier filtre de phase et le déroulage (ou «unwrapping » en anglais) du premier filtre de phase et/ou le lissage (ou «smoothening » en anglais) du premier filtre de phase pour obtenir le filtre de phase destiné à être mise en œuvre dans le module de filtrage 10 du système stéréophonique 2 .

[0155] La Ligure 13 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage et sur lequel est représentée un deuxième filtre de phase L2 obtenue par déroulage du premier filtre de phase L1 de la Ligure 12.

[0156] Le deuxième filtre de phase L2 est utilisable comme filtre de phase dans le module de filtrage 10.

[0157] La Ligure 14 est un graphique sur lequel est porté en abscisse la fréquence et en ordonnées le déphasage et sur lequel est représentée un troisième filtre de phase L3 obtenue par lissage du deuxième filtre de phase L2 de la Ligure 13.

[0158] Le troisième filtre de phase L3 est utilisable dans le module de filtrage 10.

[0159] Un filtre de phase déterminé selon les exemples de réalisation du procédé de détermination décrit ci-dessus est utilisable pour la reproduction de sons à l’aide du système stéréophonique 2, au cours du fonctionnement normal de ce dernier.

[0160] Ainsi, l’invention concerne de manière générale un procédé de reproduction de sons à l’aide d’un système stéréophonique comprenant une source de signaux configurée pour fournir un premier signal audio S1 et un deuxième signal audio S2, un module de filtrage 10 configuré pour le déphasage relatif du premier signal audio SI et du deuxième signal audio S2 en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que défini ci-dessus, et la diffusion du premier signal audio SI et du deuxième signal audio S2 via un ensemble de diffusion 12 comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques 14 comprenant un premier transducteur électroacoustique 16 et un deuxième transducteur électroacoustique 18 diffusant respectivement le premier signal audio SI et le deuxième signal audio S2 déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage 10.

[0161] Elle concerne également un système stéréophonique configuré pour mettre en œuvre un filtre de phase déterminé selon le procédé de détermination décrit ci-dessus.

[0162] Ainsi, l’invention concerne de manière générale un système stéréophonique 2 comprenant une source de signaux configurée pour fournir un premier signal audio S1 et un deuxième signal audio S2, un module de filtrage 10 configuré pour le déphasage relatif du premier signal audio SI et du deuxième signal audio S2 en mettant en œuvre une filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que décrit cidessus, et la diffusion du premier signal audio SI et du deuxième signal audio S2 filtrés par le module de filtrage 10 via un ensemble de diffusion 12 comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques 14 comprenant un premier transducteur électroacoustique 16 et un deuxième transducteur électroacoustique 18 diffusant respectivement le premier signal audio SI et le deuxième signal audio (S2) déphasé l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage 10.

[0163] Le module de filtrage 10 est par exemple un filtre numérique réalisé par une application logicielle enregistrable dans une mémoire informatique et exécutable par un processeur informatique, par un circuit intégré dédié (ou ASIC pour « Application Spécifie Integrated Circuit » en anglais) ou par un circuit logique programmable, par exemple un réseau de portes programmable (ou LPGA pour « Lield Programmable Gâte Array » en anglais).

[0164] Un module de filtrage 10 programmable facilite la mise en œuvre d’un filtre de phase déterminé selon le procédé de détermination

[0165] En variante, le module de filtrage 10 est un module de filtrage analogique réalisé sous la forme d’un circuit électronique formé de composants électroniques (résistance, condensateur, inductance, transistor...),

[0166] Grâce à l’invention, il est possible de déterminer un filtre de phase permettant d’obtenir une reproduction sonore satisfaisante, avec une pression acoustique optimisée ou selon un compromis satisfaisant pour l’ensemble des fréquences du spectre des fréquences acoustiques (i.e. les fréquences perceptibles par l’appareil auditif humain, i.e. environ entre 20 Hz et 20 kHz).

[0167] Le filtre de phase est déterminé à partir de mesures réalisées in-situ, tenant compte des surfaces de l’espace dans lequel le système stéréophonique 2 diffuse du son, en notamment de la géométrie de ces surfaces et de la nature de ses surfaces, qui peuvent absorber plus ou moins les sons.

[0168] Le filtre de phase peut être déterminé pour une position d’écoute ou réaliser un compromis pour deux positions d’écoute.

[0169] L’invention n’est pas limitée aux systèmes stéréophoniques et à la détermination d’un filtre de phase permettant de maximiser la pression acoustique générée à une ou plusieurs positions d’écoute.

[0170] D’autres exemples de réalisation et d’autres variantes étant envisageables.

[0171] Dans les exemples de réalisation décrit, le système stéréophonique 2 comprend une seule paire de transducteurs électroacoustiques 14.

[0172] Bien entendu, le procédé de détermination peut être mise en œuvre avec plusieurs paires de transducteurs électroacoustiques, dès lors que chaque paire de transducteurs électroacoustiques possède un transducteur électroacoustique pour diffuser un signal audio d’un canal de la source audio et un autre transducteur électroacoustique pour diffuser le signal-audio de l’autre canal de la source audio.

[0173] Par ailleurs, dans les exemples décrits ci-dessus, le filtre de phase est déterminé de manière à augmenter la pression acoustique, i.e. l’amplitude des vibrations.

[0174] Dans une variante, le procédé de détermination peut être utilisé pour déterminer une fonction de transfert permettant de diminuer la pression acoustique en au moins un point d’écoute.

[0175] Les différents exemples et variantes décrites pour augmenter la pression acoustique à au moins un point d’écoute sont applicables de manière analogue pour diminuer la pression acoustique audit point d’écoute.

[0176] Par exemple, lorsque deux points d’écoute sont considérés et que seules les valeurs de déphasage 0 et π sont utilisées pour faire deux mesures spectrales, les critères n°l à 4 de choix du déphasage pour chaque fréquence mentionnés auparavant deviennent les suivants :

[0177] la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution de la pression sonore pour chaque position d’écoute (PI, P2) (critère n°l);

[0178] la valeur 0 pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation de la pression sonore pour chaque position d’écoute (PI, P2) (critère n°2);

[0179] la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution de la pression sonore pour une position d’écoute sans modifier la pression sonore pour l’autre position d’écoute de manière sensible (critère n°3); et/ou

[0180] la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution de la pression sonore pour une position d’écoute supérieure à un seuil de diminution, par exemple -3dB, tout en provoquant une augmentation de la pression sonore pour l’autre position d’écoute inférieure à un seuil d’augmentation, par exemple + 3dB (critère n°4).

[0181] Les autres critères de détermination du filtre de phase et les autres étapes de traitement du filtre de phase (déroulage, lissage...) restent bien entendu applicables.

[0182] Lorsque plus de trois mesures spectrales sont réalisées pour chaque position d’écoute, l’étape de détermination du filtre de phase comprend la sélection, pour chaque fréquence et parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales, de la valeur déphasage entraînant la pression acoustique la plus faible à la position d’écoute considérée. Les autres étapes de traitement du filtre de phase (déroulage, lissage...) restent applicables.

[0183] Par ailleurs, lorsque plusieurs positions d’écoute sont prises en compte le filtre de phase peut être déterminé comme une moyenne d’un filtre de phase de première position et d’un filtre de phase de deuxième position ou à partir de la moyenne des pressions acoustiques aux positions d’écoute considérées en sélectionnant, pour chaque fréquence, parmi les valeurs de déphasage utilisées pour les mesures spectrales, la valeur de déphasage procurant la pression acoustique moyenne la plus faibles aux positions d’écoute considérées.

[0184] La diminution de la pression acoustique en au moins un point d’écoute permet par exemple de filtrer les signaux audio pour diminuer l’amplitude sonore à un point d’écoute auquel se situe un microphone 34 (Ligure 1).

[0185] Un tel microphone 34 est utilisé par exemple pour l’enregistrement de la voix de l’utilisateur pendant la diffusion de sons par le système stéréophonique 2.

[0186] Un tel enregistrement est effectué par exemple lors de l’utilisation d’une fonction dites « mains libres » d’un système stéréophonique 2, au cours de laquelle la voix de l’autre personne discutant avec l’utilisateur via le réseau téléphonique est diffusée par le système stéréophonique 2 et la voix de l’utilisateur est enregistrée par le microphone 34 pour être envoyée à l’autre personne via le réseau téléphonique.

[0187] Lors de l’utilisation d’une telle fonction mains libre, la voix de l’autre personne diffusée par le système stéréophonique 2 est enregistrée par le microphone 34 et renvoyée à nouveau vers l’autre personne via le réseau téléphonique, ce qui génère un effet d’écho.

[0188] La minimisation de l’amplitude acoustique générée par le système stéréophonique 2 au point où se situe le microphone 34 permet de diminuer cet effet d’écho.

[0189] De manière analogue, certains véhicules sont munis d’un système de commande vocale permettant à l’utilisateur de commander certaines fonctions du véhicule avec la voix, et comprenant un microphone 34 pour détecter les commandes vocales prononcées par l’utilisateur.

[0190] Le système de commande vocale peut être perturbé lorsque qu’un système stéréophonique 2 du véhicule diffuse des sons.

[0191] La détermination d’un filtre de phase pour diminuer l’amplitude sonore au point d’écoute correspondant à la position du microphone 34 permet de diminuer ces perturbations.

[0192] Des applications à d’autres types de systèmes de reproduction de son sont encore possibles.

[0193] Par exemple, certains sièges de véhicule sont munis d’appui-têtes dit « intelligents » intégrant notamment des haut-parleurs pour la diffusion de sons à proximité de la tête de l’utilisateur assis sur le siège. De tels sièges peuvent être installés par exemple dans une voiture, un car, un avion...

[0194] Sur de tels sièges, en raison de contraintes de conceptions, les haut-parleurs peuvent être disposés de manière asymétrique par rapport à un plan vertical médian passant par la position théorique de la tête de l’utilisateur sur l’appui-tête.

[0195] Il en résulte que les composantes mono de sons diffusés par les haut-parleurs (i.e. les composantes censées être perçues par l’utilisateur comme situées au centre de l’image sonore) se trouvent décentrées.

[0196] Le procédé de détermination d’un filtre de phase selon l’invention permet de déterminer un filtre de phase permettant de recentrer l’image sonore des composantes mono de sons diffusés par de tels haut-parleurs.

[0197] Pour ce faire, le filtre de phase est déterminé de manière à maximiser la pression acoustique à une position d’écoute située dans le plan vertical médian passant par la position théorique de la tête de l’utilisateur sur l’appui-tête pour chaque fréquence.

[0198] Par ailleurs, l’invention n’est pas limitée aux systèmes stéréophoniques et s’appliquent de manière plus générale à un système à plusieurs transducteur pour générer des vibrations.

[0199] Les vibrations sont par exemple des vibrations acoustiques, comme dans l’exemple d’un système stéréophonique, ou des vibrations d’un solide, perceptibles au toucher par Futilisateur ou pouvant elles-mêmes générer des vibrations acoustiques perceptible à l’ouïe par l’utilisateur.

[0200] Les vibrations sont perçues par Futilisateur à au moins une position de perception, qui correspond par exemple à une position d’écoute dans le cas d’un système de reproduction de sons ou une position de toucher dans le cas de vibrations d’un solide perceptible au toucher.

[0201] Ainsi l’invention concerne de manière générale un procédé de détermination d’un filtre de phase d’un système de génération de vibrations comprenant une source de signaux configurée pour délivrer un premier signal électrique et un deuxième signal électrique, et une paire de transducteurs comprenant un premier transducteur pour la conversion du premier signal électrique en vibrations perceptibles par un utilisateur et un deuxième transducteur pour la conversion du deuxième signal électrique en vibrations perceptibles par un utilisateur, le filtre de phase étant prévu pour introduire un déphasage relatif entre le premier signal électrique et le deuxième signal électrique, le procédé comprenant :

[0202] - la réalisation, pour au moins une position de perception déterminée, d’une pluralité de mesures spectrales d’une grandeur caractéristique des vibrations générées à cette position de perception en fonction de la fréquence, chaque mesure spectrale étant réalisée pour une valeur de déphasage respective entre le premier signal électrique et le deuxième signal électrique, et

[0203] - la détermination d’un filtre de phase à partir des mesures spectrales réalisées, en sélectionnant pour chaque fréquence, une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales.

[0204] Elle concerne aussi de manière générale un procédé de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur à l’aide d’un système de génération de vibrations comprenant une source de signaux électriques pour fournir un premier signal électrique et un deuxième signal électrique, un filtre de phase configuré pour le déphasage relatif du premier signal électrique et du deuxième signal électrique en mettant en œuvre une fonction de transfert déterminée selon un procédé de détermination tel que décrit cidessus, et la génération des vibrations via au moins une paire de transducteurs comprenant un premier transducteur et un deuxième transducteur convertissant en vi brations respectivement le premier signal électrique et le deuxième signal électrique déphasés l’un par rapport à l’autre par le filtre de phase.

[0205] Elle concerne encore de manière générale un système de génération de vibrations comprenant une source de signaux électriques pour fournir un premier signal électrique et d’un deuxième signal électrique, un module de filtrage mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination tel que décrit ci-dessus, et configuré pour introduire un déphasage relatif entre le premier signal électrique et le deuxième signal électrique, et au moins une paire de transducteurs comprenant un premier transducteur et un deuxième transducteur recevant respectivement le premier signal électrique et le deuxième signal électrique déphasés l’un par rapport à l’autre par le filtre de phase.

[0206] Les exemples de réalisation décrits pour le système stéréophonique s’appliquent de manière similaire pour un système de génération de vibrations en général, en particulier les variantes de mise en œuvre avec deux mesures spectrales ou plus de deux mesures spectrales, avec application de critères de sélection de la valeur de déphasage pour chaque fréquence, en particulier avec exactement deux mesures spectrales ou plus de deux mesures spectrales et/ou avec prise en compte d’une position de perception ou de plusieurs positions de perceptions, par exemple en effectuant une moyenne de filtre de phase ou une moyenne de mesures spectrales.

[0207] Selon un exemple illustré sur la Figure 15 sur laquelle les références aux éléments analogues ont été conservées, le procédé de détermination d’un filtre de phase est utilisable pour déterminer un filtre de phase d’un module de filtrage 10 d’un système reproduction de sons 2 comprenant une source de signaux électriques 4 pour générer un premier signal électrique SI et un deuxième signal électrique S2, un panneau de diffusion de son 36 et au moins deux transducteurs 16, 18 distincts configurés pour générer des vibrations mécaniques dans le panneau de diffusion de sons 36 à partir des signaux électriques, chaque transducteur 16, 18 étant situé à une position respective sur le panneau de diffusion de son 36, les vibrations mécaniques générées dans le panneau de diffusion de son 36 par les transducteurs 16, 18 provoquant l’émission de sons par le panneau de diffusion de son 36.

[0208] Le panneau de diffusion de son 36 est réalisé dans un matériau rigide, par exemple en matériau lignocellulosique, en particulier en contre-plaqué.

[0209] Le déphasage des signaux électriques SI, S2 fournis aux transducteurs 16, 18 peut avoir une influence sur l’efficacité de la diffusion du son par le panneau de diffusion de son 36 et sur la directivité des sons émis par le panneau de diffusion de son 36.

[0210] Ainsi, le procédé de détermination permet de déterminer un filtre de phase permettant d’ajuster l’efficacité et/ou la directivité de sons produits par un panneau de diffusion de son 36 muni de deux transducteurs 16, 18.

[0211] Dans les exemples évoqués auparavant, le procédé de détermination d’un filtre de phase est appliqué à des systèmes de reproduction de son, i.e. un système de génération de vibrations acoustiques.

[0212] Selon un exemple illustré sur la Figure 16 sur laquelle les références aux éléments analogues ont été conservées, le procédé de détermination d’un filtre de phase est applicable à un système de génération de vibrations 2 dans un solide 38, les vibrations étant destinées à être perçues au toucher par l’utilisateur sur une surface de perception 38A du solide 38, le système de génération de vibrations 2 comprenant au moins deux transducteurs 16, 18 agencés pour générer des vibrations dans le solide 38 en des points distincts du solide 38.

[0213] Le système de génération de vibrations 2 comprend une source de signaux électriques 4 pour fournir un premier signal électrique S1 et un deuxième signal électrique S2, un module de filtrage 10 configuré pour le déphasage relatif du premier signal électrique SI et du deuxième signal électrique S2 en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination selon l’invention, et la génération des vibrations via au moins une paire de transducteurs 14 comprenant un premier transducteur 16 et un deuxième transducteur 18 convertissant en vibrations respectivement le premier signal électrique SI et le deuxième signal électrique S2 déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage 10.

[0214] Un tel système de génération de vibrations 2 dans un solide est par exemple un système à retour haptique permettant de générer des vibrations perceptibles au toucher par un utilisateur afin de transmettre une information tactile à l’utilisateur.

[0215] Un tel système de génération de vibrations 2 est par exemple intégré dans un dispositif d’interface homme-machine, pour générer un retour haptique sur une surface tactile du solide 38 permettant la saisie de commande par l’utilisateur.

[0216] Le dispositif d’interface homme-machine est par exemple un écran tactile, en particulier un écran tactile d’un ordinateur personnel, d’une tablette numérique, d’un ordiphone ou d’un système multimédia de véhicule automobile.

[0217] Afin de permettre une meilleure perception des vibrations générées dans le solide 38 en un point de perception 40 déterminé du solide 38, il est possible de déphaser les signaux électriques SI, S2 fournis aux deux transducteurs 16, 18 l’un par rapport à l’autre de manière à maximiser l’amplitude des vibrations au point de perception 40 considéré.

Claims (1)

1. Revendications [Revendication 1] Procédé de détermination d’un filtre de phase pour un système de génération de vibrations (2) perceptibles par un utilisateur comprenant une source de signaux configurée pour délivrer un premier signal électrique et un deuxième signal électrique, et une paire de transducteurs (14) comprenant un premier transducteur (16) pour la conversion du premier signal électrique en vibrations perceptibles par un utilisateur et un deuxième transducteur (18) pour la conversion du deuxième signal électrique en vibrations perceptibles par un utilisateur, le filtre de phase étant prévu pour introduire un déphasage relatif entre le premier signal électrique et le deuxième signal électrique, le procédé comprenant : - la réalisation, pour au moins une position de perception (PI) déterminée, d’une pluralité de mesures spectrales d’une grandeur caractéristique des vibrations générées à cette position de perception (PI) en fonction de la fréquence, chaque mesure spectrale étant réalisée pour une valeur de déphasage respective entre le premier signal électrique (SI) et le deuxième signal électrique (S2), et - la détermination d’un filtre de phase à partir des mesures spectrales réalisées, en sélectionnant pour chaque fréquence une valeur de déphasage parmi les valeurs de déphasage utilisées pour réaliser les mesures spectrales. [Revendication 2] Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation d’exactement deux mesures spectrales. [Revendication 3] Procédé de détermination selon la revendication 2, dans lequel les valeurs de déphasage utilisées pour les deux mesures spectrales sont 0 et ΤΓ [Revendication 4] JL· Procédé de détermination selon la revendication 3, comprenant la réalisation de mesures spectrales pour deux positions de perception (PI, P2) distinctes et la détermination des valeurs que prend le filtre de phase en fonction de la fréquence selon un ou plusieurs des critères suivants : - la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation, de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception (PI, P2) ; - la valeur 0 pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution, de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception (PI, P2) ;

   - la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation, de la grandeur caractéristique pour une position de perception sans modifier la grandeur caractéristique pour l’autre position de perception de manière sensible ; et/ou - la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque pour une position d’écoute une augmentation supérieure à un seuil d’augmentation, par exemple + 3dB, de la grandeur caractéristique tout en provoquant pour l’autre position de perception une diminution inférieure à un seuil de diminution, par exemple à - 3dB, de la grandeur caractéristique. [Revendication 5] Procédé de détermination selon la revendication 3, comprenant la réalisation de mesures spectrales pour deux positions de perception (PI, P2) distinctes et la détermination des valeurs que prend le filtre de phase en fonction de la fréquence selon un ou plusieurs des critères suivants : - la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception (PI, P2) ; - la valeur 0 pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une augmentation de la grandeur caractéristique pour chaque position de perception (PI, P2) ; - la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque une diminution, de la grandeur caractéristique pour une position de perception sans modifier la grandeur caractéristique pour l’autre position de perception de manière sensible ; et/ou - la valeur π pour chaque fréquence pour laquelle un déphasage de π provoque pour une position d’écoute une diminution supérieure à un seuil de diminution, par exemple - 3dB, de la grandeur caractéristique tout en provoquant pour l’autre position de perception une augmentation inférieure à un seuil d’augmentation, par exemple + 3dB, de la grandeur caractéristique. [Revendication 6] Procédé de détermination selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans lequel la valeur de la différence de phase entre deux transducteurs est choisie égale à la valeur de + π/2 ou - π/2 pour chaque fréquence pour laquelle aucun des critères précités n’est applicable. [Revendication 7] Procédé de détermination selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel le filtre de phase est déterminé en prenant un déphasage de π pour les fréquences pour lesquelles un déphasage de π provoque une augmentation, respectivement une diminution, de la grandeur caracté-

   ristique, un déphasage nul pour les fréquences pour lesquelles un déphasage de π provoque une diminution, respectivement une augmentation, de la grandeur caractéristique, et un déphasage nul pour les autres fréquences. [Revendication 8] Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel les mesures spectrales sont réalisées pour chaque position de perception (PI, P2) avec une série de valeurs de déphasage avec un intervalle régulier entre les valeurs de déphasage. [Revendication 9] Procédé de détermination selon la revendication 7, dans lequel les mesures spectrales sont réalisées successivement en faisant varier le déphasage de manière incrémentale entre les mesures spectrales successives. [Revendication 10] Procédé de détermination selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans lequel l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation de N mesures pour chaque position de perception, avec un intervalle de 2π/Ν entre les valeurs de déphasage, N étant un nombre réel. [Revendication 11] Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination du filtre de phase comprend la détermination du premier filtre de phase, et le déroulement et/ou le lissage du premier filtre de phase. [Revendication 12] Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation de mesures spectrales pour plusieurs positions de perception distinctes, et l’étape de détermination du filtre de phase comprend la détermination d’un filtre de phase comme une moyenne de filtres de phase associés aux différentes positions de perception (PI, P2). [Revendication 13] Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de réalisation de mesures spectrales comprend la réalisation de mesures spectrales pour plusieurs positions de perception distinctes, et l’étape de détermination comprend la détermination d’un filtre de phase à partir de la moyenne des mesures spectrales associées aux différentes positions de perception (PI, P2). [Revendication 14] Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grandeur caractéristique est l’amplitude des vibrations. [Revendication 15] Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les vibrations sont des vibrations sonores, le premier transducteur (16) et le deuxième transducteur (18) étant des

   transducteurs électroacoustiques. [Revendication 16] Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les vibrations sont des vibrations mécaniques d’un solide perceptibles au toucher et/ou propres à générer des ondes acoustiques du fait des vibrations du solide. [Revendication 17] Procédé de génération de vibrations perceptibles par un utilisateur à l’aide d’un système de génération de vibrations (2) comprenant une source de signaux électriques pour fournir un premier signal électrique (SI) et un deuxième signal électrique (S2), un module de filtrage (10) configuré pour le déphasage relatif du premier signal électrique (SI) et du deuxième signal électrique (S2) en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, et la génération des vibrations via au moins une paire de transducteurs (14) comprenant un premier transducteur (16) et un deuxième transducteur (18) convertissant en vibrations respectivement le premier signal électrique (SI) et le deuxième signal électrique (S2) déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage (10). [Revendication 18] Procédé de reproduction de sons à l’aide d’un système stéréophonique (2) comprenant une source de signaux configurée pour fournir un premier signal audio (SI) et un deuxième signal audio (S2), un module de filtrage (10) configuré pour le déphasage relatif du premier signal audio (SI) et du deuxième signal audio (S2) en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, et la diffusion du premier signal audio (SI) et du deuxième signal audio (S2) filtrés par le filtre de phase (10) via un ensemble de diffusion (12) comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques (14) comprenant un premier transducteur électroacoustique (16) et un deuxième transducteur électroacoustique (18) diffusant respectivement le premier signal audio (SI) et le deuxième signal audio (S2) déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage (10). [Revendication 19] Module de filtrage pour un système de génération de vibrations, en particulier un système stéréophonique (2), le module de filtrage étant configuré pour mettre en œuvre un filtre de phase obtenu par un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 16. [Revendication 20] Système de génération de vibrations (2) comprenant une source de signaux électriques pour fournir un premier signal électrique (SI) et

   d’un deuxième signal électrique (S2), un module de filtrage (10) configuré pour mettre en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, et configuré pour introduire un déphasage relatif entre le premier signal audio (SI) et le deuxième signal audio (S2), et au moins une paire de transducteurs (14) comprenant un premier transducteur (16) et un deuxième transducteur (18) recevant respectivement le premier signal électrique (SI) et le deuxième signal électrique (S2) déphasés l’un par rapport à l’autre par le filtre de phase (10).

   [Revendication 21] Système stéréophonique (2) comprenant une source de signaux (4) configurée pour fournir un premier signal audio (SI) électrique et un deuxième signal audio (S2) électrique, un module de filtrage (10) configuré pour le déphasage relatif du premier signal audio (SI) et du deuxième signal audio (S2) en mettant en œuvre un filtre de phase déterminé selon un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, et la diffusion du premier signal audio (SI) et du deuxième signal audio (S2) filtrés par module de filtrage (10) via un ensemble de diffusion (12) comprenant au moins une paire de transducteurs électroacoustiques (14) comprenant un premier transducteur électroacoustique (16) et un deuxième transducteur électroacoustique (18) diffusant respectivement le premier signal audio (SI) et le deuxième signal audio (S2) déphasés l’un par rapport à l’autre par le module de filtrage (10).